JP2014056127A - Spacer, spacer aggregate, wafer level package structure, and manufacturing method of spacer - Google Patents

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利久 岡田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spacer capable of intercepting light from a side direction of a wafer level package structure, and suppressing an influence of scattered light inside the wafer level package structure.SOLUTION: A spacer for wafer level package structure is made of ceramic materials containing an optical absorption material except a glass material.

Description

本発明は、スペーサ、スペーサ集合体、ウェハレベルパッケージ構造体、およびスペーサの製造方法に係り、特に、ウェハレベルパッケージ構造体に使用されるスペーサ、該スペーサを有するスペーサ集合体およびウェハレベルパッケージ構造体、ならびに該スペーサの製造方法に関する。   The present invention relates to a spacer, a spacer assembly, a wafer level package structure, and a method for manufacturing the spacer, and more particularly, a spacer used in a wafer level package structure, a spacer assembly having the spacer, and a wafer level package structure. And a method for manufacturing the spacer.

近年、撮像素子やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems;マイクロマシン)素子等の電子部品を封止する電子部品パッケージとして、ウェハレベルパッケージが用いられるようになっている。ウェハレベルパッケージは、ウェハレベルで製造が行われるものであり、ダイシング前のウェハレベルで封止工程等が行われる。ウェハレベルパッケージは、単独で実装基板に実装される他、他の構造物が積層された状態で実装基板に実装される。   In recent years, a wafer level package has been used as an electronic component package for sealing an electronic component such as an image sensor or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device. The wafer level package is manufactured at the wafer level, and a sealing process or the like is performed at the wafer level before dicing. The wafer level package is mounted on the mounting substrate in a state where other structures are stacked in addition to being mounted on the mounting substrate alone.

ウェハレベルパッケージの1種である撮像素子を封止した撮像装置の場合、例えば、その受光面側に複数のレンズエレメントを有するレンズユニットが配置されて、ウェハレベルカメラモジュール(WLCM)として実装基板に実装される。レンズユニットとしては、例えば、複数のレンズエレメントの側方部分を支持して固定するものや、複数のレンズエレメントの間にスペーサを配置して固定するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。スペーサとしては、例えば、ガラスウェハからなるものが知られている(例えば、非特許文献1参照)。   In the case of an image pickup apparatus in which an image pickup device that is one type of wafer level package is sealed, for example, a lens unit having a plurality of lens elements is arranged on the light receiving surface side, and is mounted on a mounting substrate as a wafer level camera module (WLCM). Implemented. As a lens unit, for example, a lens unit that supports and fixes the side portions of a plurality of lens elements, and a lens unit that fixes and arranges spacers between the plurality of lens elements are known (for example, Patent Document 1). reference). As the spacer, for example, a spacer made of a glass wafer is known (see Non-Patent Document 1, for example).

このうちスペーサを用いたレンズユニットは、例えば以下のようにして製造される。まず、レンズエレメントとなる複数の領域、すなわち撮像装置に対応する複数の領域を有するガラスウェハを用いて、その各領域にプラスチック材料等によりレンズ部を形成してレンズエレメント集合体(レンズエレメントウェハ)を製造する。また、上記ガラスウェハと同様の大きさを有する他のガラスウェハを用いて、上記各領域に対応するように貫通孔を形成してスペーサ集合体(スペーサ用ウェハ)を製造する。これらレンズエレメント集合体とスペーサ集合体とを所定の順序で積層してレンズユニット集合体(レンズユニットウェハ)とする。さらに、レンズユニット集合体をダイシングして、複数のレンズユニットを製造する。その後、撮像装置上にレンズユニットを積層することで、ウェハレベルカメラモジュールを製造する。   Among these, the lens unit using a spacer is manufactured as follows, for example. First, using a glass wafer having a plurality of regions to be lens elements, that is, a plurality of regions corresponding to the imaging device, a lens portion is formed with a plastic material or the like in each region, and a lens element assembly (lens element wafer) Manufacturing. In addition, a spacer assembly (spacer wafer) is manufactured by forming through holes so as to correspond to the respective regions using another glass wafer having the same size as the glass wafer. These lens element assemblies and spacer assemblies are laminated in a predetermined order to form a lens unit assembly (lens unit wafer). Further, the lens unit assembly is diced to produce a plurality of lens units. Then, a wafer level camera module is manufactured by laminating a lens unit on the imaging device.

特開2010−11230号公報(図3)JP 2010-11230 A (FIG. 3)

Romain Fraux、"OmniVision's VGA wafer-level camera"、[online]、3D packaging、Yole Developpement、FEBRUARY 2012、ISSUE No22、p.26-27、インターネット〈URL:http://www.bluetoad.com/publication/?i=100874>Romain Fraux, "OmniVision's VGA wafer-level camera", [online], 3D packaging, Yole Developpement, FEBRUARY 2012, ISSUE No22, p.26-27, Internet <URL: http://www.bluetoad.com/publication/ ? i = 100874>

上記したような撮像装置では、被写体からの光を、レンズによって撮像素子の受光面に収束させるとともに、この受光面上の光量に応じた受光信号に基づき、画像信号を出力する。   In the imaging apparatus as described above, the light from the subject is converged on the light receiving surface of the image sensor by the lens, and the image signal is output based on the light receiving signal corresponding to the light amount on the light receiving surface.

しかしながら、このような撮像装置では、被写体からの光をレンズで受光するときに、レンズの正面以外の方向、すなわちレンズユニットの側面から光が漏れこむことがある。この場合、レンズユニット側面からの入射光は、レンズによる収束を受けることなく、レンズユニット内を進行することから、このような入射光が撮像素子の受光面に達すると、撮像画像の鮮明度が損なわれて、画像ぼけ等の不具合が生じることがある。
また、レンズの正面方向から入射する光でも、例えばレンズの受光面に対する入射角が小さい等により、屈折することなくレンズユニット内に入射する場合、またはレンズに微小な歪みがある場合等には、レンズユニット内で散乱光を生じることがある。このような散乱光が撮像素子の受光面に達した場合にも、得られる画像の鮮明度が損なわれる。
However, in such an imaging apparatus, when light from the subject is received by the lens, the light may leak from a direction other than the front of the lens, that is, from the side surface of the lens unit. In this case, incident light from the side surface of the lens unit travels in the lens unit without being converged by the lens. Therefore, when such incident light reaches the light receiving surface of the image sensor, the sharpness of the captured image is increased. It may be damaged to cause problems such as image blur.
In addition, even when the light is incident from the front direction of the lens, for example, when entering the lens unit without being refracted due to a small incident angle with respect to the light receiving surface of the lens, or when there is a minute distortion in the lens, Scattered light may be generated in the lens unit. Even when such scattered light reaches the light receiving surface of the image sensor, the sharpness of the obtained image is impaired.

このような問題を解決するため、例えば、特許文献1には、固体撮像装置10、レンズユニット20を含むカメラモジュール全体の側面を、金属蒸着膜1で覆うようにしたカメラモジュールが提案されている。   In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 proposes a camera module in which the side surface of the entire camera module including the solid-state imaging device 10 and the lens unit 20 is covered with the metal deposition film 1. .

しかしながら、この場合には、カメラモジュール全体の組み立てを行った後、その側面全体に金属蒸着膜等を設ける工程が必要となることから、製造工程が煩雑になる。   However, in this case, after assembling the entire camera module, a process of providing a metal vapor deposition film or the like on the entire side surface is required, so that the manufacturing process becomes complicated.

また、レンズユニットの孔内部に遮光性を持たせる手法として、スルーホール印刷の要領で孔内部の表面に黒色のペーストや銀ペーストなどを用いて遮光性のある膜を塗布することも可能である。しかし、このような方法は、製造工程が煩雑になるうえ、スルーホール印刷は印刷膜厚の制御が難しく、求められる孔径の公差内で安定的に生産することは困難であるため、遮光性をもつスペーサを作成する方法としての実用化はされていない。   In addition, as a technique for providing light shielding properties inside the hole of the lens unit, it is also possible to apply a light shielding film using a black paste or silver paste on the surface inside the hole in the manner of through-hole printing. . However, this method complicates the manufacturing process, and through-hole printing makes it difficult to control the printed film thickness, and it is difficult to stably produce within the required hole diameter tolerance. It has not been put into practical use as a method for producing a spacer having a spacer.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ウェハレベルパッケージ構造体に使用されるスペーサであって、側面からの光を遮断できるとともに、ウェハレベルパッケージ構造体内部の散乱光による影響を抑制できるスペーサの提供を目的とする。
また、本発明は、このようなスペーサの集合体であるスペーサ集合体の提供を目的とする。さらに、本発明は、このようなスペーサを用いたウェハレベルパッケージ構造体の提供を目的としている。また、本発明は、このようなスペーサの製造方法の提供を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a spacer used in a wafer level package structure, which can block light from the side surface and also scattered light inside the wafer level package structure. The purpose of the present invention is to provide a spacer that can suppress the influence of the above.
Another object of the present invention is to provide a spacer assembly which is an assembly of such spacers. Furthermore, the present invention aims to provide a wafer level package structure using such a spacer. Moreover, this invention aims at provision of the manufacturing method of such a spacer.

本発明のスペーサは、ウェハレベルパッケージ構造体用のスペーサであって、光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなることを特徴とする。
なお、本発明のスペーサが適用されるウェハレベルパッケージ構造体は、少なくともウェハレベルパッケージを有するものであればよく、ウェハレベルパッケージのみからなるものでもよいし、ウェハレベルパッケージに他のユニットが積層されたものであってもよい。また、本発明のスペーサは、このようなウェハレベルパッケージ構造体のウェハレベルパッケージ部分に用いられるものでもよいし、ユニット部分に用いられるものであってもよい。
The spacer of the present invention is a spacer for a wafer level package structure, and is characterized by being made of a ceramic material other than a glass material containing a light absorbing material.
The wafer level package structure to which the spacer of the present invention is applied is not limited as long as it has at least the wafer level package, and may be composed of only the wafer level package, or other units are laminated on the wafer level package. It may be. The spacer of the present invention may be used for a wafer level package part of such a wafer level package structure or may be used for a unit part.

本発明のスペーサ集合体は、本発明のスペーサが複数結合されてなることを特徴とする。   The spacer assembly of the present invention is characterized in that a plurality of the spacers of the present invention are combined.

本発明のウェハレベルパッケージ構造体は、ウェハレベルパッケージを少なくとも有するとともに、ウェハレベルパッケージの内部または外部に空隙部を形成するスペーサを有するものであって、前記スペーサとして本発明のスペーサを有することを特徴とする。   The wafer level package structure of the present invention has at least a wafer level package and a spacer that forms a gap inside or outside the wafer level package, and has the spacer of the present invention as the spacer. Features.

本発明のスペーサの製造方法は、光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなり、かつウェハレベルパッケージ構造体用のスペーサとなる複数の領域を有するセラミックスグリーンシートを製造するシート製造工程と、前記領域に貫通孔を形成する孔部形成工程と、前記セラミックスグリーンシートを焼成してスペーサ集合体とする焼成工程とを有することを特徴とする。   The spacer manufacturing method of the present invention is a sheet manufacturing process for manufacturing a ceramic green sheet comprising a light absorbing material, made of a ceramic material other than a glass material, and having a plurality of regions serving as spacers for a wafer level package structure. And a hole forming step of forming a through hole in the region, and a baking step of baking the ceramic green sheet to form a spacer aggregate.

本発明のスペーサは、光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなる。本発明のスペーサによれば、側面からの光を遮断するとともに、ウェハレベルパッケージ構造体内部における散乱光を吸収できる。したがって、例えば、レンズユニットを有する撮像装置に適用したときに、レンズによる収束光以外の光の影響を抑制でき、画像ぼけのない鮮明な画像を得ることができる。   The spacer of this invention consists of ceramic materials other than glass material containing a light absorption material. According to the spacer of the present invention, light from the side surface can be blocked and scattered light inside the wafer level package structure can be absorbed. Therefore, for example, when applied to an imaging apparatus having a lens unit, the influence of light other than the convergent light by the lens can be suppressed, and a clear image without image blur can be obtained.

また、本発明のスペーサは、光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなるものとすることで、例えば黒色部材等の有色部材でスペーサ表面を被覆する工程が不要となるため、ウェハレベルパッケージ構造体を製造するときの作業工程を簡略化できる。   In addition, since the spacer of the present invention is made of a ceramic material other than a glass material containing a light absorbing material, for example, a step of covering the spacer surface with a colored member such as a black member is not required. The work process when manufacturing the level package structure can be simplified.

本発明のスペーサ集合体によれば、本発明のスペーサが複数結合されていることから、本発明のスペーサを効率的に製造できる。   According to the spacer assembly of the present invention, a plurality of the spacers of the present invention are joined together, so that the spacer of the present invention can be produced efficiently.

本発明のウェハレベルパッケージ構造体によれば、本発明のスペーサを有することから、例えば、ウェハレベルカメラモジュールに適用した場合、側面からの光が遮断されるとともに、ウェハレベルパッケージ構造体内部の散乱光による影響が抑制され、画像ぼけのない鮮明な画像を得ることができる。   According to the wafer level package structure of the present invention, since the spacer of the present invention is provided, for example, when applied to a wafer level camera module, light from the side is blocked and scattering inside the wafer level package structure is also achieved. The influence of light is suppressed, and a clear image without image blur can be obtained.

本発明の製造方法によれば、所定の工程を有することで、ウェハレベルパッケージ構造体の側面方向からの光を遮断するとともに、ウェハレベルパッケージ構造体内部の散乱光の影響を抑制可能なスペーサとすることができる。   According to the manufacturing method of the present invention, a spacer capable of blocking light from the side surface direction of the wafer level package structure and suppressing the influence of scattered light inside the wafer level package structure by having a predetermined process. can do.

ウェハレベルパッケージ構造体の一実施形態を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically one Embodiment of a wafer level package structure. 図1のウェハレベルパッケージ構造体に光が入射する状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state in which light injects into the wafer level package structure of FIG. スペーサの一実施形態を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically one Embodiment of a spacer. スペーサの他の実施形態を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows other embodiment of a spacer typically. スペーサの製造に用いられるグリーンシートを示す平面図。The top view which shows the green sheet used for manufacture of a spacer. 貫通孔が設けられたグリーンシートを示す平面図。The top view which shows the green sheet provided with the through-hole. 円形状に加工されたグリーンシートを示す平面図。The top view which shows the green sheet processed into the circular shape. ウェハレベルパッケージ構造体の製造方法の一実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows one Embodiment of the manufacturing method of a wafer level package structure. 実施例1のスペーサ集合体の分光反射率を示す図である。It is a figure which shows the spectral reflectance of the spacer aggregate | assembly of Example 1. FIG.

以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、実施形態のスペーサをウェハレベルパッケージ構造体の一実施形態であるウェハレベルカメラモジュールのレンズユニット部分に適用した例について説明する。なお、以下では、ウェハレベルカメラモジュールを単にカメラモジュールと記す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First, the example which applied the spacer of embodiment to the lens unit part of the wafer level camera module which is one Embodiment of a wafer level package structure is demonstrated. Hereinafter, the wafer level camera module is simply referred to as a camera module.

図1は、カメラモジュール10を示す断面図である。カメラモジュール10は、ウェハレベルパッケージとしての撮像装置11と、この撮像装置11の受光面側に配置されたレンズユニット12とを有する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the camera module 10. The camera module 10 includes an imaging device 11 as a wafer level package and a lens unit 12 disposed on the light receiving surface side of the imaging device 11.

撮像装置11は、例えば、素子基板13と、この素子基板13に対向して配置された透明基板等からなる封止基板14と、これらの間に封止された受光素子15とを有するウェハレベルチップサイズパッケージである。素子基板13と封止基板14とは、受光素子15を囲むように配置された接着層16によって貼り合わされている。受光素子15は、素子基板13、封止基板14、および接着層16によって気密に封止されている。   The imaging device 11 has, for example, a wafer level having an element substrate 13, a sealing substrate 14 made of a transparent substrate or the like disposed so as to face the element substrate 13, and a light receiving element 15 sealed therebetween. Chip size package. The element substrate 13 and the sealing substrate 14 are bonded together by an adhesive layer 16 disposed so as to surround the light receiving element 15. The light receiving element 15 is hermetically sealed by the element substrate 13, the sealing substrate 14, and the adhesive layer 16.

素子基板13の表面には、例えば、受光素子15を囲むように電極パッド17が複数配置されている。受光素子15と電極パッド17との間には、図示しない周辺回路が形成されている。電極パッド17は、受光素子15やその周辺回路へ配線によって接続されており、受光素子15やその周辺回路に電気信号を入力したり、あるいはそれらから出力された電気信号を取り出すための外部接続用のパッドである。   For example, a plurality of electrode pads 17 are arranged on the surface of the element substrate 13 so as to surround the light receiving element 15. A peripheral circuit (not shown) is formed between the light receiving element 15 and the electrode pad 17. The electrode pad 17 is connected to the light receiving element 15 and its peripheral circuit by wiring, and is used for external connection for inputting an electric signal to the light receiving element 15 and its peripheral circuit, or for taking out an electric signal output from them. It is a pad.

受光素子15は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子である。受光素子15の受光面には、例えば、図示しないカラーフィルタが設けられる。受光素子15では、電極パッド17を通じて入力された電気信号に応じて、露光および受光信号の読み出しが行われ、読み出された受光信号が電極パッド17を通じて外部へ出力されるようになっている。   The light receiving element 15 is, for example, a solid-state imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). For example, a color filter (not shown) is provided on the light receiving surface of the light receiving element 15. In the light receiving element 15, exposure and light reception signal are read out in accordance with the electric signal input through the electrode pad 17, and the read light reception signal is output to the outside through the electrode pad 17.

素子基板13の裏面側には、複数の半田ボール18が配設されている。半田ボール18は、プリント基板等の実装基板に実装するための外部接続端子として機能するものであり、例えばSn−Ag−Cu等の無鉛高融点はんだ等よりなる。半田ボール18の位置は、実装基板側の接合パッドの位置に応じて適宜設定される。これにより、電極パッド17の配列が半田ボール18の配列に変換され、実装基板に直接実装できる。   A plurality of solder balls 18 are disposed on the back side of the element substrate 13. The solder ball 18 functions as an external connection terminal for mounting on a mounting board such as a printed board, and is made of, for example, lead-free high melting point solder such as Sn-Ag-Cu. The position of the solder ball 18 is appropriately set according to the position of the bonding pad on the mounting substrate side. Thereby, the arrangement of the electrode pads 17 is converted into the arrangement of the solder balls 18 and can be directly mounted on the mounting board.

素子基板13の内部には、電極パッド17に対応する位置に貫通ビア19が設けられている。貫通ビアは、素子基板13の表面から裏面に貫通する。貫通ビア19の裏面側の端部には、その表面を覆うように配線層21が形成される。また、配線層21は、半田ボール18が形成される領域である形成領域に形成される。   A through via 19 is provided in the element substrate 13 at a position corresponding to the electrode pad 17. The through via penetrates from the front surface to the back surface of the element substrate 13. A wiring layer 21 is formed at the end of the through via 19 on the back side so as to cover the surface. Further, the wiring layer 21 is formed in a formation region that is a region where the solder balls 18 are formed.

レンズユニット12は、例えば、撮像装置11の受光面側に図示しない接着層によって接合されている。レンズユニット12は、例えば、板状のレンズエレメント22と他の板状のレンズエレメント23とがスペーサ24を介して対向配置されている。スペーサ24は、筒状形状を有するものであって、内部が空隙部(以下、空隙部Sと示す。)とされている。このスペーサ24は、実施形態のスペーサからなるものであって、光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなるものである。なお、レンズエレメント22とスペーサ24との間、およびレンズエレメント23とスペーサ24との間は、図示しない接着層によって接合されている。   For example, the lens unit 12 is bonded to the light receiving surface side of the imaging device 11 by an adhesive layer (not shown). In the lens unit 12, for example, a plate-like lens element 22 and another plate-like lens element 23 are arranged to face each other via a spacer 24. The spacer 24 has a cylindrical shape, and the inside is a gap (hereinafter referred to as a gap S). This spacer 24 is made of the spacer of the embodiment, and is made of a ceramic material other than a glass material containing a light absorbing material. The lens element 22 and the spacer 24 and the lens element 23 and the spacer 24 are joined by an adhesive layer (not shown).

レンズエレメント22は、例えば、ガラス基板等の透明基板221の表面にレンズ部222が形成されたものである。同様に、レンズエレメント23は、例えば、ガラス基板等の透明基板231の表面にレンズ部232が形成されたものである。スペーサ24は、例えば、透明基板221と透明基板231との間であって、レンズ部222およびレンズ部232を囲むように設けられる。レンズユニット12には、さらにガラス基板等の透明基板251の表面に赤外線フィルタ252が形成されたフィルタエレメント25が設けられるとともに、光が入射する一部を除いて遮光部材26が設けられている。   For example, the lens element 22 has a lens portion 222 formed on the surface of a transparent substrate 221 such as a glass substrate. Similarly, the lens element 23 has a lens portion 232 formed on the surface of a transparent substrate 231 such as a glass substrate. For example, the spacer 24 is provided between the transparent substrate 221 and the transparent substrate 231 so as to surround the lens unit 222 and the lens unit 232. The lens unit 12 is further provided with a filter element 25 in which an infrared filter 252 is formed on the surface of a transparent substrate 251 such as a glass substrate, and a light shielding member 26 except for a portion where light enters.

スペーサ24は、上記したようにガラス材料以外のセラミックス材料であって、光吸収材料を含有するものから構成されている。   As described above, the spacer 24 is made of a ceramic material other than a glass material and contains a light absorbing material.

スペーサ24は、ガラス材料以外のセラミックス材料であって、光吸収材料を含有するものであれば、特に限定されないが、良好な遮光性、光吸収特性を得る観点から、黒色体が好ましい。   The spacer 24 is a ceramic material other than a glass material and is not particularly limited as long as it contains a light absorbing material, but a black body is preferable from the viewpoint of obtaining good light shielding properties and light absorbing properties.

スペーサ24を、ガラス材料以外のセラミックス材料であって、光吸収材料を含有するものとすることで、図2に示すように、レンズユニット12側面からレンズユニット12内、すなわち空隙部Sへの光L1の漏れ込みを遮断できる。また、スペーサ24を、光吸収材料を含むものとすることで、図2に示すように、レンズ部232で収束されずに、空隙部Sにおいて散乱光を生じる光L2を、スペーサ24で吸収できる。このため、レンズユニット12の側面からレンズユニット12に向けて出射される光L1や、空隙部Sにおける散乱光が、受光素子15の受光面に到達する量を大幅に低減できる。このため、画像ぼけ等による画像品質の低下を抑制できる。   Since the spacer 24 is made of a ceramic material other than a glass material and contains a light absorbing material, light from the side surface of the lens unit 12 to the inside of the lens unit 12, that is, the gap S, as shown in FIG. L1 leakage can be blocked. In addition, when the spacer 24 includes a light absorbing material, the spacer 24 can absorb light L2 that is not converged by the lens portion 232 and generates scattered light in the gap portion S, as shown in FIG. For this reason, the amount of the light L1 emitted from the side surface of the lens unit 12 toward the lens unit 12 and the scattered light in the gap S reaches the light receiving surface of the light receiving element 15 can be significantly reduced. For this reason, it is possible to suppress a decrease in image quality due to image blur or the like.

スペーサ24の可視光反射率は、30%以下であることが好ましい。
スペーサ24の可視光反射率が30%を超えると、空隙部Sにおける散乱光や、レンズ部232を通過することなく空隙部Sに入射した光が、スペーサ24で十分に吸収されず、これら散乱光等が、受光素子15の受光面に達するのを十分に抑制できないおそれがある。スペーサ24の可視光反射率は、より好ましくは25%以下であり、より好ましくは20%以下である。
The visible light reflectance of the spacer 24 is preferably 30% or less.
When the visible light reflectance of the spacer 24 exceeds 30%, the scattered light in the gap S and the light incident on the gap S without passing through the lens portion 232 are not sufficiently absorbed by the spacer 24, and these scattering There is a possibility that light or the like cannot sufficiently be prevented from reaching the light receiving surface of the light receiving element 15. The visible light reflectance of the spacer 24 is more preferably 25% or less, and more preferably 20% or less.

ガラス材料以外のセラミックス材料としては、例えば、アルミナセラミックス、窒化アルミニウムセラミックス、窒化ケイ素セラミックス、炭化ケイ素セラミックス、ガラスセラミックス等が代表的なものとして挙げられる。
なお、ガラスセラミックスには、ガラス粉末とセラミックス粉末とを混合して焼結させたものが含まれる。
Representative examples of the ceramic material other than the glass material include alumina ceramics, aluminum nitride ceramics, silicon nitride ceramics, silicon carbide ceramics, and glass ceramics.
Glass ceramics include those obtained by mixing and sintering glass powder and ceramic powder.

ガラス材料以外のセラミックス材料を用いることで、光吸収材料として例えば後述する黒色顔料と混合したときに、良好な遮光性、光吸収特性を有するスペーサ24とすることができる。   By using a ceramic material other than the glass material, for example, when mixed with a black pigment, which will be described later, as the light absorbing material, the spacer 24 having good light shielding properties and light absorbing properties can be obtained.

一般的なガラス材料の3点曲げ強度は55MPa程度であるが、ガラス材料以外のセラミックス材料の3点曲げ強度は、これよりも高いことから、スペーサ24、またはこのようなスペーサ24の製造に用いられるスペーサ集合体の損傷を抑制できる。また、図1から分かるようにスペーサは構造体の中で最も断面積が小さいため、スペーサの強度を上げることはパッケージ全体の強度を上げることにも寄与する。   The three-point bending strength of a general glass material is about 55 MPa, but the three-point bending strength of ceramic materials other than the glass material is higher than this, so it is used for manufacturing the spacer 24 or such a spacer 24. Damage to the spacer assembly can be suppressed. Further, as can be seen from FIG. 1, since the spacer has the smallest cross-sectional area in the structure, increasing the strength of the spacer also contributes to increasing the strength of the entire package.

ガラス材料以外のセラミックス材料の中でも特にグリーンシートプロセスを経るセラミックス基板は、焼成前のセラミックスグリーンシートの段階で打ち抜き加工によりスペーサ24の空隙部となる貫通孔を容易に形成できる。また、セラミックスグリーンシートの段階で打ち抜き加工を行うことで、基本的にセラミックスグリーンシートの厚さにかかわらず貫通孔を形成できる。さらに、貫通孔の過度な小径化の発生も抑制しやすく、さらに貫通孔の開口部周辺におけるバリ等の微小な凸部の発生も抑制しやすい。ここで、「小径化」とは、例えばガラスウェハにサンドブラスト加工やエッチング加工を行う方法では貫通孔の深さ方向にかけて孔径が徐々に小さくなることをいう。   Among the ceramic materials other than the glass material, in particular, a ceramic substrate that undergoes a green sheet process can easily form a through hole that becomes a void portion of the spacer 24 by punching at the stage of the ceramic green sheet before firing. Further, by performing punching at the stage of the ceramic green sheet, basically a through hole can be formed regardless of the thickness of the ceramic green sheet. Furthermore, it is easy to suppress the occurrence of an excessively small diameter of the through hole, and it is also easy to suppress the occurrence of minute convex portions such as burrs around the opening of the through hole. Here, “reducing the diameter” means that, for example, in a method of performing sandblasting or etching on a glass wafer, the hole diameter gradually decreases in the depth direction of the through hole.

ガラス材料以外のセラミックス材料としては、アルミナセラミックス、ガラスセラミックスが生産性等の観点から好ましく、特にガラスセラミックスが生産性等の観点から好ましい。すなわち、ガラスセラミックスは、ガラスマトリックス中にセラミックス粒子が分散されたものであり、アルミナセラミックス等の高温焼成セラミックスに比べて焼成温度を低くできる。また、後述する光吸収材料を含むガラスセラミックスは、例えば250MPa以上の3点曲げ強度が得られることから、一般的なガラス材料に比べて十分に高い強度が得られる。   As ceramic materials other than the glass material, alumina ceramics and glass ceramics are preferable from the viewpoint of productivity and the like, and glass ceramics are particularly preferable from the viewpoint of productivity and the like. In other words, glass ceramics are obtained by dispersing ceramic particles in a glass matrix, and can lower the firing temperature compared to high-temperature fired ceramics such as alumina ceramics. In addition, since glass ceramics including a light absorbing material to be described later can obtain a three-point bending strength of, for example, 250 MPa or more, sufficiently high strength can be obtained as compared with general glass materials.

光吸収材料としては、例えば、ガラス材料以外のセラミックス材料を黒色に着色可能な黒色顔料が使用できる。
黒色顔料としては、例えば、Cr、Co、Ni、Fe、Mn、Cuから選ばれる金属の少なくとも一種を含む金属酸化物顔料もしくは複合金属酸化物顔料、TiOもしくはTiOで表されるチタン系黒色顔料等が挙げられる。
複合金属酸化物顔料としては、具体的には、例えば、Co−Fe−Cr系黒色顔料、Cu−Cr−Mn系黒色顔料、Mn−Bi系黒色顔料、Mn−Y系黒色顔料、Fe−Cr系黒色顔料、Cr−Cu系顔料、Mn−Fe系顔料が使用でき、これらを単独または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
これらの中でも、Cu−Cr−Mn系黒色顔料、Cr−Cu系顔料、Mn−Fe系顔料は、黒色度が高く、スペーサ24において、可視光域の光に対し優れた光吸収特性を得られるため好ましい。ここで、黒色度とは「黒み」のことであり、黒の度合いを示す。
As the light absorbing material, for example, a black pigment capable of coloring a ceramic material other than a glass material to black can be used.
Examples of black pigments include metal oxide pigments or composite metal oxide pigments containing at least one metal selected from Cr, Co, Ni, Fe, Mn, and Cu, and titanium represented by TiO x or TiO x N y. And black pigments.
Specific examples of the composite metal oxide pigment include, for example, Co—Fe—Cr black pigment, Cu—Cr—Mn black pigment, Mn—Bi black pigment, Mn—Y black pigment, Fe—Cr. Black pigments, Cr—Cu pigments, and Mn—Fe pigments can be used, and these can be used alone or in combination of two or more.
Among these, Cu-Cr-Mn black pigments, Cr-Cu pigments, and Mn-Fe pigments have high blackness, and in the spacer 24, excellent light absorption characteristics with respect to light in the visible light range can be obtained. Therefore, it is preferable. Here, the blackness is “blackness” and indicates the degree of black.

光吸収材料の50%粒径(D50)は0.2μm以上15μm以下が好ましい。
光吸収材料の50%粒径(D50)が0.2μm未満であると、光吸収材料がスペーサ24内で均一に分散し難いため、レンズユニット12の側面方向からレンズユニット12に向けて出射される光L1を遮断できず、また空隙部Sにおいて散乱光を生じる光L2を十分に吸収できないおそれがある。このため、レンズ部232、222による収束光以外の光が受光素子15の受光面に達する割合が高まるおそれがある。
一方、光吸収材料の50%粒径(D50)が15μmを超えると、スペーサ24に光吸収材料を緻密に含有させるのが困難となり、スペーサ24において、均一な遮光性、光吸収特性を得難くなる。
光吸収材料の50%粒径(D50)を0.2μm以上15μm以下とすることで、スペーサ24において、十分な遮光性を得られるとともに、空隙部S内の散乱光に対して十分な光吸収特性を得られる。光吸収材料の50%粒径(D50)は、より好ましくは0.3μm以上7.5μm以下である。本明細書において、50%粒径(D50)はレーザ回折・散乱法による粒子径測定装置により得られる値をいう。
The 50% particle size (D 50 ) of the light absorbing material is preferably 0.2 μm or more and 15 μm or less.
If the light-absorbing material has a 50% particle size (D 50 ) of less than 0.2 μm, the light-absorbing material is difficult to uniformly disperse in the spacer 24, so that the light is emitted from the side surface direction of the lens unit 12 toward the lens unit 12. The light L1 that is generated cannot be blocked, and the light L2 that generates scattered light in the gap S may not be sufficiently absorbed. For this reason, there is a possibility that the ratio of light other than the convergent light from the lens portions 232 and 222 reaching the light receiving surface of the light receiving element 15 is increased.
On the other hand, if the 50% particle size (D 50 ) of the light absorbing material exceeds 15 μm, it becomes difficult to contain the light absorbing material densely in the spacer 24, and uniform light shielding properties and light absorbing characteristics are obtained in the spacer 24. It becomes difficult.
By setting the 50% particle size (D 50 ) of the light-absorbing material to 0.2 μm or more and 15 μm or less, the spacer 24 can obtain a sufficient light-shielding property and also has sufficient light for the scattered light in the gap S. Absorption characteristics can be obtained. The 50% particle size (D 50 ) of the light absorbing material is more preferably 0.3 μm or more and 7.5 μm or less. In the present specification, the 50% particle size (D 50 ) refers to a value obtained by a particle size measuring apparatus using a laser diffraction / scattering method.

以下、ガラスセラミックスについて説明する。ガラスセラミックスは、上記したようにガラスマトリックス中にセラミックス粒子が分散されたものである。   Hereinafter, glass ceramics will be described. Glass ceramics are those in which ceramic particles are dispersed in a glass matrix as described above.

ガラスマトリックスは、例えば、酸化物基準のモル百分率表示で、SiOを57〜65%、Bを13〜18%、CaOを9〜23%、Alを3〜8%、NaOおよびKOのうち少なくとも1種を0.5〜6%含有するものが好ましい。なお、本明細書において「少なくとも1種」とは、1種でもよいし、2種以上の組み合わせでもよいとの意味である。 Glass matrix is, for example, a mole percentage based on oxides, SiO 2 57~65%, B 2 O 3 and 13 to 18%, the CaO 9 to 23% of Al 2 O 3 3 to 8% that at least one of Na 2 O and K 2 O containing 0.5 to 6% is preferred. In the present specification, “at least one type” means that one type may be used or a combination of two or more types may be used.

SiOは、ガラスネットワークフォーマである。SiOが57%未満では安定なガラスを得にくく、また化学的耐久性が低下しやすい。化学的耐久性の向上から、好ましくは58%以上、より好ましくは59%以上、特に好ましくは60%以上である。65%を超えるとガラス溶融温度またはガラス転移点(Tg)が高くなりすぎるおそれがあり、好ましくは64%以下、より好ましくは63%以下である。 SiO 2 is a glass network former. If SiO 2 is less than 57%, it is difficult to obtain stable glass, and chemical durability tends to be lowered. From the viewpoint of improving chemical durability, it is preferably 58% or more, more preferably 59% or more, and particularly preferably 60% or more. If it exceeds 65%, the glass melting temperature or the glass transition point (Tg) may be too high, preferably 64% or less, more preferably 63% or less.

は、ガラスのネットワークフォーマである。Bが13%未満ではガラス溶融温度またはTgが高くなりすぎるおそれがあり、好ましくは14%以上、より好ましくは15%以上である。18%を超えると安定なガラスを得にくくなる、または化学的耐久性が低下するおそれがあり、好ましくは17%以下、より好ましくは16%以下である。 B 2 O 3 is a glass network former. If B 2 O 3 is less than 13%, the glass melting temperature or Tg may be too high, preferably 14% or more, more preferably 15% or more. If it exceeds 18%, it may be difficult to obtain a stable glass or the chemical durability may be lowered, and it is preferably 17% or less, more preferably 16% or less.

CaOは、ガラスの安定化、ガラス溶融温度の低下、焼成時の結晶の析出に寄与する成分であって、ガラスのTgを低下させる場合もある。CaOが9%未満ではガラス溶融温度が高くなりすぎるおそれがあり、好ましくは10%以上である。ガラスを溶融しやすくしたい場合等には、好ましくは12%以上、より好ましくは13%以上、特に好ましくは14%以上である。23%を超えるとガラスが不安定になるおそれがあり、好ましくは22%以下、より好ましくは21%以下、特に好ましくは20%以下、典型的には18%以下である。   CaO is a component that contributes to stabilization of the glass, reduction of the glass melting temperature, and precipitation of crystals during firing, and may lower the Tg of the glass. If CaO is less than 9%, the glass melting temperature may be too high, preferably 10% or more. When it is desired to easily melt the glass, it is preferably at least 12%, more preferably at least 13%, particularly preferably at least 14%. If it exceeds 23%, the glass may become unstable, preferably 22% or less, more preferably 21% or less, particularly preferably 20% or less, and typically 18% or less.

Alは、ガラスの安定性、化学的耐久性、強度等を高める成分である。Alが3%未満ではガラスが不安定となりやすく、好ましくは4%以上、より好ましくは5%以上である。8%を超えるとガラス溶融温度またはTgが高くなりすぎ、好ましくは7%以下、より好ましくは6%以下である。 Al 2 O 3 is a component that increases the stability, chemical durability, strength, and the like of glass. If Al 2 O 3 is less than 3%, the glass tends to be unstable, preferably 4% or more, more preferably 5% or more. If it exceeds 8%, the glass melting temperature or Tg becomes too high, preferably 7% or less, more preferably 6% or less.

NaOおよびKOはTgを低下させる成分であり、少なくとも一方を含有する。合計量(NaO+KO)が0.5%未満では、ガラス溶融温度またはTgが高くなりすぎるおそれがあり、好ましくは0.8%以上である。合計量が6%を超えると化学的耐久性、特に耐酸性が低下するおそれがある。または焼成体の電気特性等が低下するおそれがあり、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下である。 Na 2 O and K 2 O are components that lower Tg and contain at least one of them. If the total amount (Na 2 O + K 2 O) is less than 0.5%, the glass melting temperature or Tg may be too high, preferably 0.8% or more. If the total amount exceeds 6%, chemical durability, particularly acid resistance, may be lowered. Or there exists a possibility that the electrical property etc. of a sintered body may fall, Preferably it is 5% or less, More preferably, it is 4% or less.

ガラスマトリックスは本質的に上記成分からなることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有できる。その他の成分を含有する場合、その含有量は合計で10%以下が好ましい。例えば、ガラス融液の粘性を低下させる目的でTiOを含有でき、その含有量は3%以下が好ましい。また、ガラスの安定性を向上させる目的でZrOを含有でき、その含有量は3%以下が好ましい。また、ガラスの屈折率調整や、耐薬品性向上、結晶化度の調整のためNbを含有させてもよい。その含有量は10%以下が好ましい。なお、鉛酸化物は含有しないことが好ましい。 Although it is preferable that a glass matrix consists essentially of the said component, it can contain another component in the range which does not impair the objective of this invention. When other components are contained, the total content is preferably 10% or less. For example, TiO 2 can be contained for the purpose of reducing the viscosity of the glass melt, and its content is preferably 3% or less. Moreover, ZrO 2 can be contained for the purpose of improving the stability of the glass, and its content is preferably 3% or less. Further, Nb 2 O 5 may be contained for adjusting the refractive index of glass, improving chemical resistance, and adjusting the crystallinity. The content is preferably 10% or less. In addition, it is preferable not to contain lead oxide.

セラミックス粒子は、典型的にはアルミナ粒子である。アルミナ粒子を含有させることによって強度を高くできる。なお、セラミックス粒子は、アルミナ粒子に限らずSiO、ZrO、TiO、MgO、ムライト、AlN、Si,SiC,フォルステライトなどの他の種類のセラミックス粒子も使用できる。また、目的に応じて複数の種類のフィラーを混合して用いても良い。 The ceramic particles are typically alumina particles. By including alumina particles, the strength can be increased. The ceramic particles are not limited to alumina particles, and other types of ceramic particles such as SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , MgO, mullite, AlN, Si 3 N 4 , SiC, and forsterite can also be used. Further, a plurality of types of fillers may be mixed and used according to the purpose.

セラミックス粒子の50%粒径(D50)は0.1〜5μmが好ましい。D50が0.1μm未満では、例えばガラスマトリックス中にセラミックス粒子が均一に分散されないおそれがある、またはセラミックス粒子が凝集しやすくなって取り扱い性が低下する。D50は、より好ましくは0.3μm以上である。D50が5μmを超えると緻密な焼成体が得にくくなり、3μm以下がより好ましい。 The 50% particle size (D 50 ) of the ceramic particles is preferably 0.1 to 5 μm. When D 50 is less than 0.1 μm, for example, the ceramic particles may not be uniformly dispersed in the glass matrix, or the ceramic particles are likely to aggregate and handleability is reduced. D 50 is more preferably 0.3 μm or more. D 50 is difficult to obtain a dense sintered body exceeds 5 [mu] m, more preferably at most 3 [mu] m.

ガラスセラミックスは、体積百分率表示で、ガラスマトリックスを40〜75%、セラミックス粒子を25〜60%含有することが好ましい。
ガラスマトリックスの含有量が40%未満であると焼成によって緻密な焼成体を得られないおそれがあり、またセラミックス粒子の含有量が相対的に多くなることから表面の平滑性が損なわれるおそれがあり、好ましくは45%以上である。また、ガラスマトリックスの含有量が75%を超えると強度が不足するおそれがあり、好ましくは70%以下、より好ましくは65%以下である。
It is preferable that glass ceramics contain 40 to 75% of glass matrix and 25 to 60% of ceramic particles in terms of volume percentage.
If the content of the glass matrix is less than 40%, a dense fired product may not be obtained by firing, and the surface smoothness may be impaired because the content of ceramic particles is relatively high. , Preferably 45% or more. Further, if the content of the glass matrix exceeds 75%, the strength may be insufficient, preferably 70% or less, more preferably 65% or less.

図3は、スペーサ24を拡大して示す断面図である。
スペーサ24は、筒状形状の端面に平行な平面と、この筒状形状の内面とのなす角のうち小さい方の角の角度θが80度以上であることが好ましい。上記角度θが80度未満の場合、過度な小径化が発生していることとなり、この小径化部分による光の遮断が大きくなる。上記角度θは、85度以上がより好ましい。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the spacer 24.
In the spacer 24, it is preferable that an angle θ of a smaller one of angles formed by a plane parallel to the end surface of the cylindrical shape and the inner surface of the cylindrical shape is 80 degrees or more. If the angle θ is less than 80 degrees, an excessively small diameter has occurred, and light blocking by the small diameter portion becomes large. The angle θ is more preferably 85 degrees or more.

このような角度θは、セラミックスグリーンシートの製造および焼成によってスペーサ24を製造することで達成できる。具体的には、セラミックスグリーンシートの段階で、スペーサ24の空隙部となる貫通孔の形成を打ち抜き加工により行うことで達成できる。すなわち、従来のガラスウェハにサンドブラスト加工やエッチング加工を行う方法では貫通孔の深さ方向にかけて孔径が徐々に小さくなるが、セラミックスグリーンシートの打ち抜き加工によればこれらに比べて孔径が小さくなることを抑制できる。   Such an angle θ can be achieved by manufacturing the spacer 24 by manufacturing and firing a ceramic green sheet. Specifically, it can be achieved by forming a through hole that becomes a void portion of the spacer 24 by punching at the stage of the ceramic green sheet. In other words, the conventional method of sandblasting or etching a glass wafer gradually decreases the hole diameter in the depth direction of the through-hole, but the ceramic green sheet punching process reduces the hole diameter compared to these. Can be suppressed.

ここで、スペーサ24は、複数枚のセラミックスグリーンシートを積層して焼成したものでもよい。この場合、複数枚のセラミックスグリーンシートについて、1枚ずつ貫通孔の打ち抜き加工を行ってから積層して焼成すると、図4に示すように角度θが複数存在することになる(θ〜θ)。このような場合、角度θ(θ〜θ)のうち最も小さい角度が80度以上であることが好ましい。 Here, the spacer 24 may be formed by laminating and firing a plurality of ceramic green sheets. In this case, when a plurality of ceramic green sheets are punched one by one and then laminated and fired, a plurality of angles θ exist as shown in FIG. 4 (θ 1 to θ 3). ). In such a case, it is preferable that the smallest angle among the angles θ (θ 1 to θ 3 ) is 80 degrees or more.

また、スペーサ24は、筒状形状の開口部周辺におけるバリ等の微小な凸部の高さが15μm以下であることが好ましい。このような凸部の高さについても、セラミックスグリーンシートの製造および焼成によってスペーサ24を製造することで達成できる。具体的には、セラミックスグリーンシートの段階で、スペーサ24の空隙部となる貫通孔の形成を打ち抜き加工により行うことで達成できる。   In the spacer 24, the height of minute convex portions such as burrs around the cylindrical opening is preferably 15 μm or less. The height of such a convex portion can also be achieved by manufacturing the spacer 24 by manufacturing and firing a ceramic green sheet. Specifically, it can be achieved by forming a through hole that becomes a void portion of the spacer 24 by punching at the stage of the ceramic green sheet.

以下、スペーサ24の製造方法について説明する。
なお、以下では、スペーサ24が、光吸収材料を含有するガラスセラミックスからなるものについて説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing the spacer 24 will be described.
In the following description, the spacer 24 is made of glass ceramics containing a light absorbing material.

まず、グリーンシート用ガラス粉末、グリーンシート用セラミックス粉末、および光吸収材料とからなるグリーンシート用組成物を調製する。   First, a green sheet composition comprising a green sheet glass powder, a green sheet ceramic powder, and a light absorbing material is prepared.

グリーンシート用ガラス粉末は、通常、溶融法によって得られたガラスを粉砕して製造する。このガラスは、上記したようなガラスマトリックスのガラス組成に応じたものとする。粉砕の方法は、乾式粉砕でもよいし湿式粉砕でもよい。湿式粉砕の場合には溶媒として水を用いることが好ましい。また、粉砕には、ロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を適宜使用できる。ガラスは粉砕後、必要に応じて乾燥し、分級する。   The glass powder for green sheets is usually produced by pulverizing glass obtained by a melting method. This glass shall correspond to the glass composition of the glass matrix as described above. The pulverization method may be dry pulverization or wet pulverization. In the case of wet pulverization, it is preferable to use water as a solvent. For pulverization, a pulverizer such as a roll mill, a ball mill, or a jet mill can be used as appropriate. After grinding, the glass is dried and classified as necessary.

このグリーンシート用ガラス粉末に、アルミナ粉末等の所定のグリーンシート用セラミックス粉末を添加してグリーンシート用ガラスセラミックス組成物とする。   A predetermined green sheet ceramic powder such as alumina powder is added to the green sheet glass powder to obtain a green sheet glass ceramic composition.

このようなグリーンシート用ガラスセラミックス組成物と上記した光吸収材料とを、例えば、グリーンシート用組成物全体に対する光吸収材料の含有量が、2体積%以上20体積%以下となるように配合、混合して、グリーンシート用組成物を得ることができる。光吸収材料の含有量が2体積%未満であると、スペーサ24において、レンズユニット12の側面からレンズユニット12に向けて出射される光L1を十分に遮断できず、また、空隙部Sにおいて散乱光を生じる光L2を十分に吸収できないおそれがある。   Such a glass-ceramic composition for green sheets and the above-described light-absorbing material are blended so that, for example, the content of the light-absorbing material with respect to the entire composition for green sheets is 2% by volume or more and 20% by volume or less, By mixing, a green sheet composition can be obtained. If the content of the light absorbing material is less than 2% by volume, the spacer 24 cannot sufficiently block the light L1 emitted from the side surface of the lens unit 12 toward the lens unit 12, and is scattered in the gap S. There is a possibility that the light L2 that generates light cannot be sufficiently absorbed.

一方、光吸収材料の含有量が20体積%を超えると、グリーンシート用組成物を緻密に焼成し難く、スペーサ24の強度が低下して、外圧による破損等が生じ易くなるおそれがある。グリーンシート用組成物全体に対する光吸収材料の含有量を、2体積%以上20体積%以下とすることで、スペーサ24の強度を維持しつつ、十分な遮光性と、光吸収特性を得ることができる。このため、レンズ部232、222による収束光以外の光の影響が抑制された、鮮明度の高い画像を得ることができる。光吸収材料の含有量は、好ましくは3体積%以上10体積%以下である。   On the other hand, if the content of the light absorbing material exceeds 20% by volume, the green sheet composition is difficult to be densely fired, and the strength of the spacer 24 may be reduced, and damage due to external pressure may easily occur. By setting the content of the light absorbing material to 2% by volume or more and 20% by volume or less with respect to the entire green sheet composition, sufficient light shielding properties and light absorbing characteristics can be obtained while maintaining the strength of the spacer 24. it can. For this reason, it is possible to obtain a high-definition image in which the influence of light other than the convergent light by the lens portions 232 and 222 is suppressed. The content of the light absorbing material is preferably 3% by volume or more and 10% by volume or less.

さらに、このグリーンシート用組成物と、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂等の樹脂とを、必要に応じて、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等の可塑剤等を添加して混合する。   Further, the green sheet composition and a resin such as polyvinyl butyral and acrylic resin are mixed with a plasticizer such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and butyl benzyl phthalate, if necessary.

さらに、トルエン、キシレン、ブタノール等の溶剤を添加してスラリーとし、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム上にドクターブレード法等によって、このスラリーをシート状に成形する。このシート状に成形されたものを乾燥させて溶剤を除去し、グリーンシートとする(シート製造工程)。グリーンシートの厚さは適宜変更することができ、1枚のみを用いるか、複数枚を用いるかによっても異なるが、生産性等の観点から、100〜300μmが好ましい。   Further, a solvent such as toluene, xylene, or butanol is added to form a slurry, and this slurry is formed into a sheet by a doctor blade method or the like on a film of polyethylene terephthalate or the like. The sheet formed into a sheet is dried to remove the solvent to obtain a green sheet (sheet manufacturing process). The thickness of the green sheet can be changed as appropriate, and varies depending on whether only one sheet is used or plural sheets are used, but is preferably 100 to 300 μm from the viewpoint of productivity and the like.

図5は、グリーンシートの一例を示す平面図である。グリーンシート30は、例えば図示するような四角形状である。通常、グリーンシート30は、焼成後の大きさで、撮像装置11等のウェハレベルパッケージの製造に用いられる各種のウェハと同じか、これよりも大きく製造される。ここで、グリーンシート30のうち、上記ウェハにおける複数のウェハレベルパッケージに対応する部分がスペーサ24となる領域である。このような領域は、図示しないがグリーンシート30の縦横に複数配列されている。   FIG. 5 is a plan view showing an example of a green sheet. The green sheet 30 has, for example, a quadrangular shape as illustrated. Usually, the green sheet 30 is manufactured in the same size as or larger than various wafers used for manufacturing a wafer level package such as the imaging device 11 in the size after firing. Here, a portion of the green sheet 30 corresponding to a plurality of wafer level packages in the wafer is a region to be the spacer 24. A plurality of such regions are arranged in the vertical and horizontal directions of the green sheet 30 (not shown).

このグリーンシート30には、打ち抜き加工により、スペーサ24となる各領域にスペーサ24の空隙部となる貫通孔を形成する(孔部形成工程)。図6は、貫通孔が形成されたグリーンシート30を示す平面図である。グリーンシート30には、スペーサ24となる各領域に貫通孔31が1つずつ形成される。   Through holes are formed in the green sheet 30 by punching to form the through holes serving as the gaps of the spacers 24 (hole forming step). FIG. 6 is a plan view showing the green sheet 30 in which through holes are formed. In the green sheet 30, one through hole 31 is formed in each region to be the spacer 24.

なお、グリーンシート30は、1枚のみを用いてもよいし、複数枚を積層するようにして用いてもよい。複数枚を積層するようにして用いる場合、1枚ずつ貫通孔31を形成してから、これらの貫通孔31が形成されたものを位置合わせして積層してもよいし、または貫通孔31が形成されていないものを積層してから、積層されたものの全体に対して一括して貫通孔31を形成してもよい。通常、貫通孔31の位置合わせが不要なことから、複数枚を積層してから貫通孔31を形成することが好ましい。   Note that only one green sheet 30 may be used, or a plurality of green sheets 30 may be stacked. In the case of using a plurality of stacked layers, the through holes 31 may be formed one by one, and then the through holes 31 may be aligned and stacked, or the through holes 31 may be stacked. After the unformed ones are stacked, the through holes 31 may be formed collectively for the entire stacked ones. Usually, since alignment of the through hole 31 is unnecessary, it is preferable to form the through hole 31 after stacking a plurality of sheets.

貫通孔31が形成されたグリーンシート30は、例えば、焼成後の形状がウェハレベルパッケージの製造に用いられるウェハと同じ形状となるように不要部分が切断される。図7は、不要部分が切断されたグリーンシート30の一例を示す平面図である。グリーンシート30は、例えば、撮像装置11等のウェハレベルパッケージの製造に用いられる各種のウェハと同じ形状となるように円形状に切断される。   The green sheet 30 in which the through holes 31 are formed is cut at unnecessary portions so that, for example, the shape after baking is the same as that of a wafer used for manufacturing a wafer level package. FIG. 7 is a plan view showing an example of the green sheet 30 with unnecessary portions cut. For example, the green sheet 30 is cut into a circular shape so as to have the same shape as various wafers used for manufacturing a wafer level package such as the imaging device 11.

この後、グリーンシート30は、バインダー等を分解・除去するための脱脂を行った後、焼成を行ってガラスセラミックス組成物を焼結させる(焼成工程)。   Thereafter, the green sheet 30 is degreased to decompose and remove the binder and the like, and then fired to sinter the glass ceramic composition (firing step).

脱脂は、例えば500〜600℃の温度で1〜10時間保持することによりできる。脱脂温度が500℃未満または脱脂時間が1時間未満の場合には、バインダー等を十分に分解・除去できないおそれがある。脱脂温度を600℃程度とし、脱脂時間を10時間程度とすれば、十分にバインダー等を除去できるが、この時間を超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。   Degreasing can be performed, for example, by holding at a temperature of 500 to 600 ° C. for 1 to 10 hours. When the degreasing temperature is less than 500 ° C. or the degreasing time is less than 1 hour, the binder or the like may not be sufficiently decomposed and removed. If the degreasing temperature is set to about 600 ° C. and the degreasing time is set to about 10 hours, the binder and the like can be sufficiently removed, but if this time is exceeded, productivity and the like may be lowered.

焼成は、例えば、850〜900℃の温度で20〜60分保持することにより行う。焼成温度が850℃未満であるか、または焼成時間が20分未満の場合には、緻密な焼結体が得られないおそれがある。焼成温度を900℃程度とし、焼成時間を60分程度とすれば、十分に緻密なものが得られる。   Firing is performed, for example, by holding at a temperature of 850 to 900 ° C. for 20 to 60 minutes. If the firing temperature is less than 850 ° C. or the firing time is less than 20 minutes, a dense sintered body may not be obtained. If the firing temperature is about 900 ° C. and the firing time is about 60 minutes, a sufficiently dense product can be obtained.

このような焼成により、スペーサ24が複数平面的に結合されてなるスペーサ集合体(スペーサ用ウェハ)を製造できる。具体的には、多数のスペーサ24が縦横に配列されたスペーサ集合体を製造できる。   By such firing, a spacer assembly (spacer wafer) in which a plurality of spacers 24 are combined in a plane can be manufactured. Specifically, a spacer assembly in which a large number of spacers 24 are arranged vertically and horizontally can be manufactured.

スペーサ集合体の厚さは、必ずしも制限されないが、0.2〜1.5mmが好ましく、0.3〜1.2mmがより好ましい。スペーサ集合体の厚さを上記範囲とすることで、十分な強度を有するとともに、遮光性に優れたスペーサ24を得られる。   The thickness of the spacer aggregate is not necessarily limited, but is preferably 0.2 to 1.5 mm, and more preferably 0.3 to 1.2 mm. By setting the thickness of the spacer aggregate within the above range, it is possible to obtain the spacer 24 having sufficient strength and excellent light shielding properties.

スペーサ集合体におけるスペーサ24の個数は、必ずしも制限されないが、1000〜10000個が好ましく、2000〜7000個がより好ましい。さらに、スペーサ集合体における貫通孔の孔径は、必ずしも制限されず、スペーサ集合体におけるスペーサ24の個数によっても異なるが、0.5〜5.0mmが好ましく、1.0〜3.0mmがより好ましい。なお、孔径は、スペーサ集合体の表裏面側で孔径が異なる場合、孔径が大きい方の主面側での孔径とする。   The number of spacers 24 in the spacer assembly is not necessarily limited, but is preferably 1000 to 10,000, and more preferably 2000 to 7000. Furthermore, the hole diameter of the through hole in the spacer assembly is not necessarily limited, and varies depending on the number of spacers 24 in the spacer assembly, but is preferably 0.5 to 5.0 mm, more preferably 1.0 to 3.0 mm. . In addition, a hole diameter is taken as the hole diameter in the main surface side with a larger hole diameter, when a hole diameter differs in the front and back surfaces side of a spacer aggregate.

スペーサ集合体は、スペーサ24となる領域間の境界線に沿ってダイシングにより分割することで、スペーサ24とすることができる(分割工程)。分割は、スペーサ集合体の単体で行ってもよいし、他のウェハ等を積層した状態で行ってもよい。   The spacer aggregate can be made into the spacer 24 by dividing by dicing along the boundary line between the regions to be the spacer 24 (dividing step). The division may be performed by a single spacer assembly or may be performed in a state where other wafers are stacked.

以下、スペーサ集合体を用いたカメラモジュール10の製造方法について説明する。
まず、撮像装置11の集合体である撮像装置集合体(撮像装置ウェハ)を、例えば以下のようにして製造する。すなわち、図8に示すように、素子基板13となる領域を複数有するシリコンウェハ等の素子基板集合体(素子基板用ウェハ)411に受光素子15および電極パッド17が形成された形成基板集合体(形成基板用ウェハ)41と、封止基板14となる領域を複数有するガラスウェハ等の封止基板集合体(封止基板用ウェハ)42とを用意し、これらを封止基板集合体42の表面に設けられた接着層16によって貼り合わせる。
Hereinafter, a method for manufacturing the camera module 10 using the spacer assembly will be described.
First, an imaging device assembly (imaging device wafer) that is an assembly of imaging devices 11 is manufactured, for example, as follows. That is, as shown in FIG. 8, a formed substrate assembly in which the light receiving elements 15 and the electrode pads 17 are formed on an element substrate assembly (element substrate wafer) 411 such as a silicon wafer having a plurality of regions to be the element substrates 13 ( Forming substrate wafer) 41 and a sealing substrate assembly (sealing substrate wafer) 42 such as a glass wafer having a plurality of regions to be the sealing substrate 14, and these are provided on the surface of the sealing substrate assembly 42. Are bonded together by an adhesive layer 16 provided on the substrate.

なお、図中、破線は、各領域間の境界線を表す。また、図示しないが、形成基板集合体41には、さらに、貫通ビア19、配線層21、半田ボール18等を形成する。これにより、撮像装置11の集合体である撮像装置集合体(撮像装置ウェハ)を得る。撮像装置接合体は、例えば、隣接する撮像装置11間の境界線でダイシングを行って、個々の撮像装置11に分割する。   In the drawing, a broken line represents a boundary line between the regions. Although not shown, the through-via 19, the wiring layer 21, the solder ball 18, and the like are further formed in the formation substrate assembly 41. As a result, an imaging device assembly (imaging device wafer) that is an assembly of the imaging devices 11 is obtained. The imaging device assembly is divided into individual imaging devices 11 by, for example, dicing at a boundary line between adjacent imaging devices 11.

一方、レンズユニット12の集合体であるレンズユニット集合体(レンズユニットウェハ)を、例えば以下のようにして製造する。すなわち、図8に示すように、レンズエレメント22となる領域を複数有するレンズエレメント集合体(レンズエレメント用ウェハ)43と、スペーサ24となる領域を複数有するスペーサ集合体(スペーサ用ウェハ)44と、レンズエレメント23となる領域を複数有するレンズエレメント集合体(レンズエレメント用ウェハ)45と、フィルタエレメント25となる領域を複数有するフィルタエレメント集合体(フィルタエレメント用ウェハ)46とを用意する。   On the other hand, a lens unit assembly (lens unit wafer) that is an assembly of lens units 12 is manufactured, for example, as follows. That is, as shown in FIG. 8, a lens element assembly (lens element wafer) 43 having a plurality of regions to be lens elements 22, and a spacer assembly (spacer wafer) 44 having a plurality of regions to be spacers 24, A lens element assembly (lens element wafer) 45 having a plurality of regions to be the lens elements 23 and a filter element assembly (filter element wafer) 46 having a plurality of regions to be the filter elements 25 are prepared.

レンズエレメント集合体43は、例えば、ガラスウェハ等の透明ウェハ431の表面の所定の領域にプラスチック材料等によりレンズ部222が形成されたものである。同様に、レンズエレメント集合体45は、例えば、ガラスウェハ等の透明ウェハ451の表面の所定の領域にプラスチック材料等によりレンズ部232が形成されたものである。また、フィルタエレメント集合体46は、例えば、ガラスウェハ等の透明ウェハ461の両主面に赤外線フィルタ252が成膜されたものである。   The lens element assembly 43 is formed by forming a lens portion 222 from a plastic material or the like in a predetermined region on the surface of a transparent wafer 431 such as a glass wafer. Similarly, the lens element assembly 45 has a lens portion 232 formed of a plastic material or the like in a predetermined region on the surface of a transparent wafer 451 such as a glass wafer. In addition, the filter element aggregate 46 is obtained by forming infrared filters 252 on both main surfaces of a transparent wafer 461 such as a glass wafer.

レンズエレメント集合体43、スペーサ集合体44、レンズエレメント集合体45、フィルタエレメント集合体46は、この順に図示しない接着層により貼り合わせる。これにより、複数のレンズユニット12が接合されたレンズユニット集合体(レンズユニットウェハ)を得る。レンズユニット集合体は、隣接するレンズユニット12の領域間の境界線でダイシングを行うことで、個々のレンズユニット12に分割できる。   The lens element assembly 43, the spacer assembly 44, the lens element assembly 45, and the filter element assembly 46 are bonded together in this order by an adhesive layer (not shown). Thereby, a lens unit aggregate (lens unit wafer) in which a plurality of lens units 12 are joined is obtained. The lens unit aggregate can be divided into individual lens units 12 by dicing at the boundary line between the regions of adjacent lens units 12.

その後、撮像装置11の受光面側にレンズユニット12を貼り合わせ、必要に応じて、光が入射する一部を除いて遮光部材26をかぶせる。これにより、カメラモジュール10を製造できる。なお、カメラモジュール10の製造方法は、必ずしも上記方法に限られず、例えば、撮像装置集合体とレンズユニット集合体とを貼り合わせてからダイシングを行ってもよく、積層やダイシングの順序は適宜変更できる。   Thereafter, the lens unit 12 is bonded to the light receiving surface side of the imaging device 11 and, if necessary, the light shielding member 26 is covered except for a part where the light is incident. Thereby, the camera module 10 can be manufactured. The manufacturing method of the camera module 10 is not necessarily limited to the above method. For example, dicing may be performed after the imaging device assembly and the lens unit assembly are bonded together, and the order of stacking and dicing can be changed as appropriate. .

以上、本発明の実施形態について、カメラモジュールとこれに使用されるスペーサを一例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもこのようなものに限定されず、必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、その構成を適宜変更することができる。   As described above, the embodiment of the present invention has been described by taking the camera module and the spacer used therein as an example. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the gist of the present invention is as necessary. The configuration can be changed as appropriate without departing from the above.

例えば、ウェハレベルパッケージ構造体としては、必ずしもカメラモジュールに限られず、他の種類のモジュールであってもよい。また、ウェハレベルパッケージ構造体は、少なくともウェハレベルパッケージを有するものであればよく、ウェハレベルパッケージのみからなるものでもよい。ウェハレベルパッケージとしては、撮像素子やMEMS素子等の電子部品が封止された電子部品パッケージが挙げられる。   For example, the wafer level package structure is not necessarily limited to a camera module, and may be another type of module. Further, the wafer level package structure only needs to have at least a wafer level package, and may consist of only a wafer level package. An example of the wafer level package is an electronic component package in which electronic components such as an imaging device and a MEMS device are sealed.

また、実施形態のスペーサは、ウェハレベルパッケージ構造体に使用されるものであればよく、ウェハレベルパッケージに積層される各種のユニット部分に使用されるものでもよいし、ウェハレベルパッケージ部分に使用されるものでもよい。実施形態のスペーサの外形形状および空隙部の大きさ等は、ウェハレベルパッケージの種類等に応じて適宜変更できる。   In addition, the spacer of the embodiment may be used for a wafer level package structure, may be used for various unit parts stacked on the wafer level package, or used for a wafer level package part. May be used. The outer shape of the spacer and the size of the gap in the embodiment can be appropriately changed according to the type of the wafer level package.

実施形態のスペーサが適用されるウェハレベルパッケージとしては、上記したように撮像素子やMEMS素子等の電子部品が封止された電子部品パッケージが挙げられる。このようなウェハレベルパッケージとしては、電子部品を表面に有する素子基板と、該素子基板に対向して配置されて該電子部品を封止する封止基板と、これら素子基板と封止基板との間に配置されて電子部品を囲んで気密に封止するスペーサとを有するものが挙げられ、このようなスペーサとして実施形態のスペーサが用いられる。   Examples of the wafer level package to which the spacer of the embodiment is applied include an electronic component package in which an electronic component such as an imaging device or a MEMS device is sealed as described above. Such a wafer level package includes an element substrate having an electronic component on the surface, a sealing substrate disposed opposite to the element substrate to seal the electronic component, and the element substrate and the sealing substrate. And a spacer having a spacer which is disposed between the electronic components and hermetically seals the spacer. The spacer of the embodiment is used as such a spacer.

以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
The present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
酸化物基準のモル%表示で、SiOが60.4%、Bが15.6%、Alが6%、CaOが15%、KOが1%、NaOが2%となるように原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて1600℃で60分間溶融させた後、溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより40時間粉砕してガラス粉末を製造した。なお、粉砕時の溶媒にはエチルアルコールを用いた。
Example 1
In terms of mol% based on oxide, SiO 2 is 60.4%, B 2 O 3 is 15.6%, Al 2 O 3 is 6%, CaO is 15%, K 2 O is 1%, Na 2 O. The raw materials were blended and mixed so as to be 2%. The raw material mixture was put in a platinum crucible and melted at 1600 ° C. for 60 minutes, and then the molten glass was poured out and cooled. This glass was pulverized with an alumina ball mill for 40 hours to produce a glass powder. In addition, ethyl alcohol was used as a solvent for pulverization.

次いで、このガラス粉末、アルミナ粉末(昭和電工社製、商品名:AL−45H)、を、ガラス粉末40質量%、アルミナ粉末60質量%の割合となるように配合し、混合して、ガラスセラミックス組成物とした。   Next, this glass powder and alumina powder (manufactured by Showa Denko KK, trade name: AL-45H) were blended so as to have a ratio of 40% by mass of glass powder and 60% by mass of alumina powder, mixed, and glass ceramics. It was set as the composition.

次いで、このガラスセラミックス組成物と黒色顔料(Cu−Cr−Mn系のスピネル型酸化物)とを、ガラスセラミックス組成物を91質量%(95.5体積%)、黒色顔料を9質量%(4.5体積%)の割合にて配合し、混合して、グリーンシート用組成物(1)を調整した。
このグリーンシート用組成物(1)50gに、有機溶剤(トルエン、キシレン、2−プロパノール、2−ブタノールを質量比4:2:2:1で混合したもの)15g、可塑剤(フタル酸ジ−2−エチルヘキシル)2.5g、バインダーとしてのポリビニルブチラール(デンカ社製、商品名:PVK#3000K)5g、さらに分散剤(ビックケミー社製、商品名:BYK180)0.5gを配合し、混合してスラリーを調製した。
Subsequently, the glass ceramic composition and the black pigment (Cu-Cr-Mn spinel oxide) were 91% by mass (95.5% by volume) of the glass ceramic composition and 9% by mass of the black pigment (4 0.5 volume%) and mixed to prepare a green sheet composition (1).
50 g of this green sheet composition (1) is mixed with 15 g of an organic solvent (toluene, xylene, 2-propanol, 2-butanol mixed at a mass ratio of 4: 2: 2: 1), and a plasticizer (phthalate di- 2-ethylhexyl) 2.5 g, polyvinyl butyral (trade name: PVK # 3000K) 5 g as a binder, and 0.5 g of a dispersant (product name: BYK180, trade name: BYK180) are mixed and mixed. A slurry was prepared.

このスラリーをPETフィルム上にドクターブレード法により塗布し、乾燥させて、図5に示すような形状のグリーンシートを製造した。
このグリーンシートに孔開け機(UHT社製、商品名:MP−8200Z)を用いて打ち抜き加工を行うことにより多数の貫通孔を形成して、図6に示すような貫通孔を有するグリーンシートを製造した。さらに、このグリーンシートの貫通孔が設けられていない周辺部分を切断して、図7に示すような円形状でほぼ全体に貫通孔が設けられたグリーンシート成形体とした。
This slurry was applied onto a PET film by a doctor blade method and dried to produce a green sheet having a shape as shown in FIG.
A number of through holes are formed by punching the green sheet using a punching machine (trade name: MP-8200Z, manufactured by UHT), and a green sheet having through holes as shown in FIG. 6 is formed. Manufactured. Further, the peripheral portion of the green sheet not provided with the through hole was cut to obtain a green sheet molded body having a circular shape as shown in FIG.

その後、このグリーンシートを、焼成炉にて550℃で5時間保持することでバインダー樹脂を分解し、除去した後、870℃で1時間保持して焼成を行ってスペーサ集合体(スペーサ用ウェハ)を得た。なお、スペーサ集合体の厚さは、0.530mmとした。また、スペーサ集合体の大きさは直径200mm、貫通孔の個数は4000個、また貫通孔はいずれも1.5mm程度の孔径となるようにした。   Thereafter, the green sheet is held in a baking furnace at 550 ° C. for 5 hours to decompose and remove the binder resin, and then held at 870 ° C. for 1 hour to be fired to obtain a spacer assembly (spacer wafer). Got. The thickness of the spacer assembly was 0.530 mm. The size of the spacer assembly was 200 mm in diameter, the number of through holes was 4000, and all the through holes had a hole diameter of about 1.5 mm.

(実施例2)
アルミナ粉末(昭和電工社製、商品名:AL−45H)81質量%(81体積%)、焼結助剤(カオリナイト粉末)が10質量%(14.4体積%)となるように配合し、混合することによりセラミックス混合物とした。
(Example 2)
Alumina powder (manufactured by Showa Denko KK, trade name: AL-45H) 81% by mass (81% by volume), blended so that the sintering aid (kaolinite powder) is 10% by mass (14.4% by volume). The ceramic mixture was obtained by mixing.

次いで、このセラミックス混合物と、黒色顔料としてのFe、CuO、COとを、セラミックス混合物を91質量%(95体積%)、黒色顔料としてそれぞれFeを4質量%(2.9体積%),CuOを2質量%(1.2体積%),COを1.5質量%(0.9体積%)の割合にて配合し、混合して、グリーンシート用組成物(2)を調整した。このグリーンシート用組成物(2)50gに、有機溶剤(トルエン、キシレン、2−プロパノール、2−ブタノールを質量比4:2:2:1で混合したもの)15g、可塑剤(フタル酸ジ−2−エチルヘキシル)2.5g、バインダーとしてのポリビニルブチラール(デンカ社製、商品名:BYK180)を配合し、混合してスラリーを調製した。 Next, this ceramic mixture and Fe 2 O 3 , CuO, and CO 2 O 3 as black pigments, 91% by mass (95% by volume) of the ceramics mixture, and 4% by mass of Fe 2 O 3 as the black pigments ( 2.9% by volume), CuO 2% by mass (1.2% by volume), and CO 2 O 3 at a ratio of 1.5% by mass (0.9% by volume), mixed, and green sheet A composition (2) was prepared. 50 g of this green sheet composition (2) is mixed with 15 g of an organic solvent (toluene, xylene, 2-propanol, 2-butanol mixed at a mass ratio of 4: 2: 2: 1), and a plasticizer (di-phthalate). A slurry was prepared by blending 2.5 g of 2-ethylhexyl) and polyvinyl butyral as a binder (trade name: BYK180, manufactured by Denka) and mixing them.

このスラリーをPETフィルム上にドクターブレード法により塗布し、乾燥させて、図5に示すような形状のグリーンシートを製造した。
このグリーンシートに孔開け機(UHT社製、商品名:MP−8200Z)を用いて打ち抜き加工を行うことにより多数の貫通孔を形成して、図6に示すような貫通孔を有するグリーンシートを製造し、さらにこのグリーンシートの貫通孔が設けられていない周辺部分を切断して、図7に示すような円形状でほぼ全体に貫通孔が設けられたグリーンシート成形体とした。
This slurry was applied onto a PET film by a doctor blade method and dried to produce a green sheet having a shape as shown in FIG.
A number of through holes are formed by punching the green sheet using a punching machine (trade name: MP-8200Z, manufactured by UHT), and a green sheet having through holes as shown in FIG. 6 is formed. The green sheet was manufactured, and the peripheral portion of the green sheet where the through hole was not provided was cut to obtain a green sheet molded body having a circular shape as shown in FIG.

その後、この円形状かつ貫通孔を有するグリーンシートを、焼成炉にて550℃で5時間保持することでバインダー樹脂を分解し、除去した後、1450℃で1時間保持して焼成を行ってスペーサ集合体(スペーサ用ウェハ)を得た。なお、スペーサ集合体の厚さは、0.9mmとした。また、スペーサ集合体の大きさは直径200mm、貫通孔の個数は4000個、貫通孔は、1.5mm程度の孔径となるようにした。   Thereafter, the green sheet having the circular shape and the through-hole is held in a baking furnace at 550 ° C. for 5 hours to decompose and remove the binder resin, and then held at 1450 ° C. for 1 hour to be fired to perform spacers. An assembly (spacer wafer) was obtained. The thickness of the spacer assembly was 0.9 mm. The size of the spacer assembly was 200 mm in diameter, the number of through holes was 4000, and the through holes had a hole diameter of about 1.5 mm.

(比較例1)
実施例1において、黒色顔料を配合しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、グリーンシート用組成物(3)を調整した。このグリーンシート用組成物(3)を用いて、実施例1と同様にして、グリーンシートを製造し、グリーンシート成形体としたものを、実施例1と同様にして脱脂、焼成を行って、スペーサ集合体(スペーサ用ウェハ)を得た。なお、スペーサ集合体の厚さは、0.530mmとした。また、スペーサ集合体の大きさは直径200mm、貫通孔の個数は4000個、また貫通孔はいずれも1.5mm程度の孔径となるようにした。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a green sheet composition (3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the black pigment was not blended. Using this green sheet composition (3), a green sheet was produced in the same manner as in Example 1, and a green sheet molded product was degreased and fired in the same manner as in Example 1. A spacer assembly (spacer wafer) was obtained. The thickness of the spacer assembly was 0.530 mm. The size of the spacer assembly was 200 mm in diameter, the number of through holes was 4000, and all the through holes had a hole diameter of about 1.5 mm.

次に、上記方法によって作成した実施例1〜2、及び比較例1のスペーサ集合体について、以下の評価を行った。   Next, the following evaluation was performed about the spacer aggregate | assembly of Examples 1-2 produced by the said method, and the comparative example 1. FIG.

(反射率)
実施例1〜2及び比較例1のスペーサ集合体に向けて、400〜750nmの波長域の可視光を照射し、その反射率を、分光器「USB2000」(オーシャンオプティクス社製)と小型積分球「ISP−RF」(オーシャンオプティクス社製)を用いて測定した。代表的な反射率測定の結果として、実施例1の反射スペクトルを図9に示す。また、上記のようにして得られた可視光領域の反射率の平均値を、下記の表1に示す。
(Reflectance)
The spacer assemblies of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were irradiated with visible light in a wavelength region of 400 to 750 nm, and the reflectance was measured using a spectroscope “USB2000” (manufactured by Ocean Optics) and a small integrating sphere. It measured using "ISP-RF" (made by Ocean Optics). As a result of typical reflectance measurement, the reflection spectrum of Example 1 is shown in FIG. The average value of the reflectance in the visible light region obtained as described above is shown in Table 1 below.

(3点曲げ強度)
実施例1〜2及び比較例1のスペーサ集合体と同様にして製造した試験片について、3点曲げ強さ試験(JIS C2141準拠)を行った。すなわち、試験片の一辺を2点で支持し、これと対向する辺における上記2点の中間位置に徐々に荷重を加えて、試験片に切断が生じたときの荷重を測定し、これに基づいて3点曲げ強度(MPa)を算出した。当該曲げ強度を30点測定して平均値(平均曲げ強度)を求めた。
(3-point bending strength)
A three-point bending strength test (based on JIS C2141) was performed on the test pieces manufactured in the same manner as the spacer assemblies of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. That is, one side of a test piece is supported at two points, and a load is gradually applied to an intermediate position between the two points on the opposite side to measure the load when the test piece is cut. The three-point bending strength (MPa) was calculated. The bending strength was measured at 30 points to determine an average value (average bending strength).

表1に、実施例1〜2及び比較例1のスペーサ集合体の強度の測定結果を示す。   In Table 1, the measurement result of the intensity | strength of the spacer assembly of Examples 1-2 and the comparative example 1 is shown.

Figure 2014056127
Figure 2014056127

図9及び表1から明らかなように、光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなる実施例1〜2のスペーサ集合体によれば、可視光領域である400〜800nmの波長域における反射率の平均値が30%以下であることから、十分な遮光性、光吸収特性を得ることができる。一方、表1から明らかなように、光吸収材料を含有しない比較例1のスペーサ集合体は、上記波長域における反射率の平均値が97%と高く、光吸収特性に劣るものであった。   As is apparent from FIG. 9 and Table 1, according to the spacer assembly of Examples 1 and 2 made of a ceramic material other than a glass material containing a light absorbing material, a wavelength region of 400 to 800 nm which is a visible light region. Since the average value of the reflectance at 30 is 30% or less, sufficient light shielding properties and light absorption characteristics can be obtained. On the other hand, as is apparent from Table 1, the spacer aggregate of Comparative Example 1 that does not contain a light absorbing material had a high average value of reflectance of 97% in the above wavelength region, and was inferior in light absorption characteristics.

10…ウェハレベルカメラモジュール(ウェハレベルパッケージ構造体)、11…撮像装置(ウェハレベルパッケージ)、12…レンズユニット、13…素子基板、14…封止基板、15…受光素子、16…接着層、17…電極パッド、18…半田ボール、19…貫通ビア、21…配線層、22…レンズエレメント、23…レンズエレメント、24…スペーサ、25…フィルタエレメント、26…遮光部材、30…グリーンシート、31…貫通孔、41…形成基板集合体(形成基板用ウェハ)、42…封止基板集合体(封止基板用ウェハ)、43…レンズエレメント集合体(レンズエレメント用ウェハ)、44…スペーサ集合体(スペーサ用ウェハ)、45…レンズエレメント集合体(レンズエレメント用ウェハ)、46…フィルタエレメント集合体(フィルタエレメント用ウェハ)、221…透明基板、222…レンズ部、231…透明基板、232…レンズ部、251…透明基板、252…赤外線フィルタ、411…素子基板用ウェハ、431…透明ウェハ、451…透明ウェハ、461…透明ウェハ、S…空隙部、L1…レンズユニット12の側面方向からの光、L2…空隙部Sにおいて散乱光を生じる光   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wafer level camera module (wafer level package structure), 11 ... Imaging device (wafer level package), 12 ... Lens unit, 13 ... Element substrate, 14 ... Sealing substrate, 15 ... Light receiving element, 16 ... Adhesive layer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 ... Electrode pad, 18 ... Solder ball, 19 ... Through-via, 21 ... Wiring layer, 22 ... Lens element, 23 ... Lens element, 24 ... Spacer, 25 ... Filter element, 26 ... Light shielding member, 30 ... Green sheet, 31 ... through holes, 41 ... formed substrate aggregate (formed substrate wafer), 42 ... sealed substrate aggregate (sealed substrate wafer), 43 ... lens element aggregate (lens element wafer), 44 ... spacer aggregate (Spacer wafer), 45 ... lens element assembly (lens element wafer), 46 ... filter element Aggregate (wafer for filter element), 221 ... transparent substrate, 222 ... lens part, 231 ... transparent substrate, 232 ... lens part, 251 ... transparent substrate, 252 ... infrared filter, 411 ... wafer for element substrate, 431 ... transparent wafer 451 ... transparent wafer, 461 ... transparent wafer, S ... gap, L1 ... light from the side of the lens unit 12, L2 ... light that generates scattered light in the gap S

Claims (12)

ウェハレベルパッケージ構造体用のスペーサであって、
光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなることを特徴とするスペーサ。
A spacer for a wafer level package structure,
A spacer comprising a light absorbing material and made of a ceramic material other than a glass material.
前記スペーサは、セラミックスグリーンシートの焼成により得られたものである請求項1記載のスペーサ。   The spacer according to claim 1, wherein the spacer is obtained by firing a ceramic green sheet. 前記混合体における前記光吸収材料の含有量が20体積%以下である請求項1または2記載のスペーサ。   The spacer according to claim 1 or 2, wherein a content of the light absorbing material in the mixture is 20% by volume or less. 前記光吸収材料の平均粒子径が15μm以下である請求項1乃至3のいずれか1項記載のスペーサ。   The spacer according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the light absorbing material is 15 µm or less. 前記スペーサの可視光反射率が30%以下である請求項1乃至4のいずれか1項記載のスペーサ。   The spacer according to any one of claims 1 to 4, wherein a visible light reflectance of the spacer is 30% or less. 前記セラミックス材料がガラスセラミックスである請求項1乃至5のいずれか1項記載のスペーサ。   The spacer according to claim 1, wherein the ceramic material is glass ceramic. 前記セラミックス材料がアルミナセラミックスである請求項1乃至5のいずれか1項記載のスペーサ。   The spacer according to claim 1, wherein the ceramic material is alumina ceramic. 請求項1乃至7のいずれか1項記載のスペーサが複数結合されてなることを特徴とするスペーサ集合体。   A spacer assembly comprising a plurality of the spacers according to claim 1 joined together. ウェハレベルパッケージを少なくとも有するとともに、前記ウェハレベルパッケージの内部または外部に空隙部を形成するスペーサを有するウェハレベルパッケージ構造体であって、
前記スペーサとして請求項1乃至7のいずれか1項記載のスペーサを有することを特徴とするパッケージ構造体。
A wafer level package structure having at least a wafer level package and a spacer for forming a gap inside or outside the wafer level package,
A package structure comprising the spacer according to claim 1 as the spacer.
前記ウェハレベルパッケージ構造体は、前記ウェハレベルパッケージとしての撮像装置と、前記撮像装置の受光面側に配置されるレンズユニットとを有するウェハレベルカメラモジュールであって、前記レンズユニットに前記スペーサを有する請求項9記載のウェハレベルパッケージ構造体。   The wafer level package structure is a wafer level camera module having an imaging device as the wafer level package and a lens unit arranged on a light receiving surface side of the imaging device, and the lens unit has the spacer. The wafer level package structure according to claim 9. 光吸収材料を含有する、ガラス材料以外のセラミックス材料からなり、かつウェハレベルパッケージ構造体用のスペーサとなる複数の領域を有するセラミックスグリーンシートを製造するシート製造工程と、
前記領域に貫通孔を形成する孔部形成工程と、
前記セラミックスグリーンシートを焼成してスペーサ集合体とする焼成工程と
を有することを特徴とするスペーサの製造方法。
A sheet manufacturing process for manufacturing a ceramic green sheet containing a light absorbing material, made of a ceramic material other than a glass material, and having a plurality of regions serving as spacers for a wafer level package structure;
A hole forming step of forming a through hole in the region;
And a firing step of firing the ceramic green sheet to form a spacer aggregate.
さらに、前記スペーサ集合体を前記領域間の境界線において分割して複数のスペーサとする分割工程を有する請求項11記載のスペーサの製造方法。   Furthermore, the spacer manufacturing method of Claim 11 which has the division | segmentation process which divides | segments the said spacer aggregate | assembly in the boundary line between the said area | regions, and makes it a some spacer.
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